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公开(公告)号：CN113193757A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110460996.4
申请日：2021-04-27
申请人： 西安交通大学 , 国网江苏省电力有限公司 , 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
IPC分类号： H02M3/335 , H02M7/5387
摘要： 本发明公开了一种三端口DC‑DC变换器拓扑结构及其控制方法，所述三端口DC‑DC变换器拓扑结构包括：一个输入端口，两个输出端口；所述一个输入端口结构为MMC电路，用于承受中压直流电网的高电压；MMC电路有两相，每相均由上桥臂和下桥臂组成，每个桥臂均包含n个结构相同的子模块，每个子模块均采用半桥型子模块拓扑结构；所述两个输出端口结构为DAB电路，包括第一低压侧DC/AC全桥电路和第二低压侧DC/AC全桥电路；其中，输入端口和输出端口由隔离变压器连接。本发明的三端口DC‑DC变换器拓扑结构，可实现MVDC侧到LVDC侧的能量传输；能够降低电压变化率，减小瞬时电压对开关的冲击，实现稳定的功率传输；降低各相环流，减小功率损耗。
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公开(公告)号：CN118659616A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202311824814.2
申请日：2023-12-27
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明属于双有源桥式变换器领域，涉及一种基于双有源桥式变换器的软开关边界建立方法和系统。根据输入电压和输出电压获取电压转换比，根据输出电压与输出电压给定值获取双有源桥变换器的原边H桥和副边H桥的外移相角度比。根据最大传输功率和当前需要传输的功率确定双有源桥变换器的工作模式。根据电压转换比和外移相角度比获取电流有效值，以电流有效值为优化目标，通过fmincon函数结合工作模式对电流有效值进行优化求解，得到最优的调制方案。根据单边非对称占空比调制策略，在DSP中得到双有源桥式变换器的全部开关管的触发信号。本发明可以扩大软开关范围，进而有效降低双有源桥式变换器中开关管的开关损耗，提高双有源桥式变换器的效率。
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公开(公告)号：CN116846237A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310745858.X
申请日：2023-06-21
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： H02M7/483
摘要： 本发明公开了一种混合型模块化多电平变换器损耗分布优化方法及系统，计算桥臂内半桥子模块和全桥子模块的平均子模块级损耗差异；根据子模块损耗差异确定投切子模块的调整区间；在确定的投切子模块的调整区间内，修改调整半桥子模块和全桥子模块投切选择的优先度，优先投入半桥子模块和优先切除全桥子模块；在调整区间外，则根据电容电压排序和电容充放电情况确定各个子模块的投切，通过改进的电容电压均衡方法得到变换器内各个器件的触发信号，实现模块化多电平变换器子模块级损耗分布的优化。本发明不会造成子模块总损耗和变换器建设成本的增加，且可实现对子模块损耗分布的精准调节，具有更好的工况适应性和优化效果。
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公开(公告)号：CN117811377A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311846789.8
申请日：2023-12-28
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了本发明提供的基于双有源桥式变换器的软开关优化非对称调制策略及系统，根据双有源桥式变换器的电压匹配比和外移相角度比建立以电流有效值为优化目标，基于非对称调制策略工作模式边界约束条件、功率等式约束条件以及ZVS精确边界条件，采用遗传算法迭代求解得到最优一次侧H桥内相移比和二次侧H桥中开关管Q1的占空比，进而调节双有源桥式变换器的运行策略。该调制策略可以拓宽DAB转换器的软开关范围，与TPS控制或EPS控制等传统调制相比，该方法的非对称调制策略可实现双有源桥式变换器最低的有效值电流和最宽的ZVS范围。
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公开(公告)号：CN117709272A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311827683.3
申请日：2023-12-27
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/367 , G06F30/23 , G06F17/11 , G06F119/06
摘要： 本发明公开了一种cascode型功率模块的动态特性预测方法及系统，对功率模块内器件的工作状态进行分析，获取功率模块各支路的电流方向，并对功率模块内器件的工作状态划分；获取功率模块内器件的结电容非线性特性；获取功率模块内器件的跨导非线性特性；根据各支路的电流方向并结合有限元分析方法，获取功率模块和PCB电路板中的寄生参数；结合功率模块内器件的结电容非线性特性、跨导非线性特性和功率模块和PCB电路板中的寄生参数，根据对功率模块内器件的工作状态划分结果，确认各阶段之间的切换条件，构建功率模块各阶段的电压电流方程并进行求解，得到功率模块各阶段的动态特性预测结果。
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公开(公告)号：CN113809930A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111146704.6
申请日：2021-09-28
申请人： 西安西电电力系统有限公司 , 中国西电电气股份有限公司 , 西安交通大学
摘要： 本发明公开一种DC‑DC变换器及其控制策略，包括m个变压器，变压器的中压侧与MMC连接，低压侧与m个级联H桥连接；所述m个变压器分别与m个级联的H桥连接，所述MMC由两个并联的臂对组成，每个臂对由上下两个桥臂Arm串联而成，所述每个桥臂Arm包括n个第一直流变换器子模块SMn，所述MMC的第一臂对的上桥臂和第二臂对的下桥臂或所述MMC的第一臂对的下桥臂和第二臂对的上桥臂中插入s个第二直流变换器子模块SMs；本发明通过具有宽增益范围的调制方法，可以在充分利用所有模块的基础上灵活地配置交流电压幅值与直流电压幅值之比，避免产生较大的电流应力、回流功率以及损耗，同时减少交流链路中所需的高频变压器数量，降低电绝缘的难度。
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公开(公告)号：CN117993171A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202311828291.9
申请日：2023-12-27
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种混合型模块化多电平变换器的开关损耗计算方法及系统，首先基于器件手册获取功率管的关断损耗和开通损耗，以及反并联二极管的反向恢复损耗的计算方法。然后根据混合型MMC子模块的桥臂电流和导通的子模块的数量，确定混合型MMC的损耗类型。之后通过调制波与载波比较计算开关切换次数；最后基于上述分析计算混合型MMC的开关损耗。本发明通过开关损耗类型分析和开关动作数量计算，实现了混合型MMC的开关损耗快速计算，可为混合型MMC结温计算、散热设计、器件选型和可靠性评估提供一定的研究基础。
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公开(公告)号：CN114157160A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111479745.7
申请日：2021-12-06
申请人： 西安西电电力系统有限公司 , 中国西电电气股份有限公司 , 西安交通大学
摘要： 本发明公开一种基于三有源桥的变换器及其控制方法，具体如下，调节一次侧输出电压与二次侧输出电压之间相位差相等；调节一次侧输入端DAB拓扑的内移相角D1和二次侧两个输出端DAB拓扑中的外移相角D2的数值，用于实现功率的稳定传输。本发明在增加了控制量D1的同时控制更加灵活，可以通过调节内移相角D1和外移相角D2来改善回流功率较大以及电流应力较大的缺陷，降低电流应力，减小运行过程中产生的损耗，保障拓扑内器件的可靠性，实现稳定的功率传输；同时减小功率传输过程中产生的回流功率，提升整体效率。
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公开(公告)号：CN117811378A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311851917.8
申请日：2023-12-28
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明属于DC/DC变换器的控制与调制领域，涉及双有源桥式变换器的软开关优化调制方法、系统、设备和介质。本发明方法，通过获取双有源桥式变换器的直流母线电压、储能端口电压、开关时刻电流值和非线性输出电容，根据直流母线电压和储能端口电压得到电压匹配比。根据开关时刻电流值、非线性输出电容和电压匹配比对双有源桥式变换器的谐振过程进行全面分析得到谐振时间的范围，根据谐振时间的范围获取死区时间的最小长度。根据死区时间的最小长度、直流母线电压、储能端口电压和电压匹配比精确建立软开关边界，能避免非线性电容的影响，实现所有开关管的软开关。
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公开(公告)号：CN115173678A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210907399.6
申请日：2022-07-29
申请人： 西安西电电力系统有限公司 , 中国西电电气股份有限公司 , 西安交通大学
摘要： 本发明公开一种基于DAB变换器的最优电流有效值控制方法及系统，具体如下，调节一次侧输入端DAB拓扑的内移相角D1、外移相角D2和二次侧可变脉冲占空比D3的数值，用于实现功率的稳定传输。本发明相较于传统的单移相控制增加了控制量D1和D3使得所有开关管的ZVS开通都可以在低电流有效值下实现。很大程度上降低了开关损耗，保障拓扑内器件的可靠性，提升了电能传输效率。同时该最优电流有效值控制策略下的大部分工作模态都可以实现所有开关管的ZVS开通，因此实际应用中可以通过较少的模态转换来实现全功率与调压范围内的软开关，显著降低了控制复杂度。
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